Puertas Lógicas — Ejercicios 4º ESO Tecnología

EJ 01

Puertas básicas: AND, OR y NOT

Completa las tablas de verdad de las tres puertas lógicas fundamentales.

Puerta AND

S = a · b
La salida vale 1 solo cuando ambas entradas son 1.

a	b	S
0	0
0	1
1	0
1	1

Puerta OR

S = a + b
La salida vale 1 cuando al menos una entrada es 1.

a	b	S
0	0
0	1
1	0
1	1

Puerta NOT

S = ā
La salida es la inversa de la entrada.

a	S
0
1

Recuerda: en electrónica digital solo existen dos estados posibles, 0 (apagado) y 1 (encendido).

EJ 02

Puertas NAND, NOR y XOR

Estas puertas se obtienen combinando las básicas. Completa sus tablas e identifica su función.

Puerta NAND (Y negada)

S = a̅·b̅
Inversa del producto lógico. Vale 0 solo cuando las dos entradas son 1.

a	b	S
0	0
0	1
1	0
1	1

Puerta NOR (O negada)

S = a̅+b̅
Inversa de la suma lógica. Vale 1 solo cuando las dos entradas son 0.

a	b	S
0	0
0	1
1	0
1	1

Puerta XOR (O exclusiva)

S = a ⊕ b
Vale 1 cuando las entradas son distintas. No cuando ambas son iguales.

a	b	S
0	0
0	1
1	0
1	1

¿Por qué las puertas NAND y NOR son especialmente importantes en la fabricación de circuitos digitales? (Pista: piensa en el circuito integrado 7400)

EJ 03

Circuito combinado con tres entradas

Analiza un circuito con puertas NOT, AND y OR encadenadas, y rellena la tabla de verdad completa.

Circuito

El circuito tiene tres entradas a, b, c y está formado por:

Una puerta NOT aplicada sobre la entrada a → resultado: ā
Una puerta AND con entradas ā y b → resultado: ā · b
Una puerta OR con ese resultado y la entrada c

S = (ā · b) + c

Tabla de verdad — rellena las columnas intermedias y la salida

a	b	c
0	0	0
0	0	1
0	1	0
0	1	1
1	0	0
1	0	1
1	1	0
1	1	1

Con 3 entradas hay 2³ = 8 combinaciones posibles. Empieza siempre por calcular las columnas intermedias.

EJ 04

Sistema de seguridad con puertas lógicas

Aplicación real: diseña el circuito lógico de un sistema de alarma para un almacén.

Situación: Se quiere instalar una alarma en un almacén. La alarma debe sonar (S = 1) cuando se dé alguna de estas condiciones:

Sensor A: Detector de movimiento activado (A = 1 si hay movimiento)
Sensor B: Sensor de humo activado (B = 1 si detecta humo)
Condición especial: Solo de noche. El sensor C indica si es de noche (C = 1 = noche, C = 0 = día)

Regla: La alarma suena si hay movimiento Y es de noche, O si hay humo (independientemente de la hora).

a) Expresión lógica

Traduce la regla anterior a una expresión con operadores lógicos:

S = (A · C) + B

b) Tabla de verdad completa

A	B	C	¿Alarma?
0	0	0	NO
0	0	1	NO
0	1	0	SÍ
0	1	1	SÍ
1	0	0	NO
1	0	1	SÍ
1	1	0	SÍ
1	1	1	SÍ

c) Puertas necesarias

Indica qué puertas lógicas necesitas para montar este circuito y cuántas de cada tipo:

EJ 05

Identifica la puerta a partir de la tabla de verdad

Observa cada tabla de verdad y selecciona qué tipo de puerta lógica la representa.

Tabla A

a	b	S
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

¿Qué puerta es?

Tabla B

a	b	S
0	0	1
0	1	1
1	0	1
1	1	0

¿Qué puerta es?

Tabla C

a	b	S
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	0

¿Qué puerta es?

Tabla D

a	S
0	1
1	0

¿Qué puerta es?

Para identificar una puerta, fíjate en cuándo la salida vale 1 y compáralo con la definición de cada puerta del libro.